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第三节
定性分析的一般步骤

定性分析的一般步骤大体上可分为五个步骤。

一、试样的外表观察和准备

首先要观察试样的外表。对于固体试样,要看其组成是否均匀,颜色如何,用湿润的pH试纸检查其酸碱性;对液体试样要注意其颜色并检查其酸碱性,这些都可以为分析提供一些有价值的信息。

用于分析的试样要求其组分均匀,易于溶解或熔融。如果试样是固体物质则需要充分研细。对于组分均匀、易为一般溶剂所溶解的试样,可以免去研细的手续。试样准备好要分为四份:第一份进行初步试验,第二份做阳离子分析,第三做作阴离子分析,第四份保留备用。

二、初步试验

初步试验的方法很多,最常用的有:

1.焰色反应 有些元素在火上灼烧,可以使无色火焰呈现出具有特征的颜色。但这种性质仅对于单一化合物的鉴定有帮助。

2.灼烧试验 在一端封闭的玻璃管中装入少许试样,起初缓缓加暖,然后灼热,观察玻璃管中的变化,包括是否放出气体或蒸气,是否有升华现象,颜色有无改变等。

3.溶剂的作用 研究各种溶剂对试样的作用,不仅可以选择溶解试样的最适合溶剂,还可以提供关于试样组成的某些信息。定性分析中常用的溶剂有水、盐酸、硝酸和王水等。使用每种试剂时都是先稀后浓,先冷后热,先单一酸再混合酸,先非氧化性酸再氧化性酸。

三、阳离子分析试液的制备与分析

经过初步试验之后,试样溶于哪种溶剂已经清楚了,根据试样的溶解结果通常有以下三种情况。

1.溶于水的试样 这种情况最为简单,可直接取20~30mg试样溶于1ml水中,按阳离子分析方案进行分析。有时可能遇到部分溶于水的试样,这时可把溶于水的部分单独加以分析,其不溶于水的部分,按以下所述处理。然后把分别得到的结果加以综合判断,做出结论。

2.不溶于水但溶于酸的试样 硫酸因有较多的沉淀作用,不适合做溶剂。盐酸和硝酸都可用的情况下,如果需要考虑挥发损失,则一般选用硝酸,王水只有在两种酸都不溶的情况下才使用。在使用每种酸时都力求不要过量太多,而且尽量使用稀酸,以免给后面的分析带来麻烦。

3.不溶于水也不溶于酸的试样 不溶于水也不溶于酸的物质,在定性分析中称为酸不溶物,包括卤化银、难溶硫酸盐、某些氧化物和硅酸盐等,对它们可以进行分别处理。

阳离子的分析可按系统分析法或分别分析法进行。最好先用组试剂进行检查,这样有可能把某组离子全部排除,从而节省了时间和精力。

四、阴离子分析试液的制备和分析

在分析阴离子时有可能充分利用阳离子分析中已经得出的结论,对各种阴离子存在的可能性做出一些推断。从已经鉴定出的阳离子以及试样的溶解性出发,可以推断某些阴离子有无存在的可能。在选择制备阳离子分析试液的溶剂时,顺便可以观察到这些试样加酸时有无气体排出,其气体性质如何等等,这些都是阴离子分析中的重要参考。

根据上述推断,再加上分析阴离子的初步试验,那么最后必须鉴定的,可能只剩下为数不多的阴离子了。于是我们就可以针对这些阴离子进行分别分析。

五、分析结果的解释与判断

在完成了试样分析的全过程后,最后要对分析结果做出总的结论,回答试样“是什么”的问题。

首先要把观察、试验、分析得来的资料综合起来考虑,而且不允许这些资料之间发生相互矛盾或不合理的情况。

其次,要注意到我们所采用的分析方法主要是湿法,而湿法鉴定的独立组分是离子,因此它在判断原试样“是什么”的时候,有很大的局限性。例如,仅仅根据分析结果是K + 、Na + 、Cl - 、NO 3 - 这一事实,我们无从得知原试样是KCl+NaNO 3 还是KNO 3 +NaCl。在这种情况下,只报告上述四种离子就足够了。但是在某些情况下,根据原试样的物理观察,再结合分析者已有的化学知识,也可能对原试样做出近一步的判断。值得注意的是,有时分析结果中只有阳离子而无阴离子,这种情形表明原试样是金属氢氧化物或氧化物。相反地,当只有阴离子而无阳离子时,则说明原试样是酸或酸性氧化物。

最后需要指出,定性分析虽然不解决各组分的含量问题,但也需要注意培养量的概念。例如根据鉴定反应中沉淀量的多少或颜色的深浅等判断哪种组分是大量的,哪种组分是中量的或少量的,这种粗略的划分在定性分析中也很有意义。例如,一试样的分析结果是含有大量Na + 和SO 3 2- ,只有少量SO 4 2- ,那就说明原试样是Na 2 SO 3 ,而SO 4 2- 只是由SO 3 2- 氧化而产生的一种杂质。 y1LnJuxPgv2u8a/U9S7FcItPSekTfcw4GayXvMXvP1HntDqpMukFV+yaONrxrWlu

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